Como o reator de filtro LCL atinge a filtragem e a supressão eficiente de filtragem e ressonância?

O reator de filtro LCL é baseado no filtro LC tradicional, adicionando um componente de indutância (L2) e introduzindo estratégias de controle avançado para formar uma estrutura de controle de circuito fechado duplo. Essa estrutura melhora significativamente os recursos de desempenho de filtragem e ressonância do reator de filtro LCL.

No Reator de filtro LCL , o primeiro indutor (L1) e o capacitor (c) combinam -se para formar o primeiro loop fechado, que é principalmente responsável por ajustar a frequência ressonante do filtro. Ajustando com precisão os parâmetros do indutor L1 e do capacitor C, o filtro pode obter filtragem eficiente em uma faixa de frequência específica, ou seja, permitindo sinais dentro de um determinado intervalo de frequência passar enquanto atenuam ou bloqueiam sinais em outras frequências.

O segundo indutor (L2) forma um segundo loop fechado com a corrente de saída ou a unidade de monitoramento de tensão e o controlador de feedback. Esse circuito fechado se concentra no monitoramento e regulamentação em tempo real da corrente ou tensão de saída do filtro. Através do mecanismo de feedback, quando uma mudança no sistema (como a ocorrência de ressonância) é detectada, o segundo loop fechado pode ajustar rapidamente os parâmetros do filtro para obter supressão efetiva de problemas de ressonância.

A estratégia de controle de circuito fechado duplo do reator de filtro LCL é a chave para obter a filtragem e a supressão de filtragem eficiente. Os princípios de trabalho dos dois loops fechados são introduzidos abaixo.

O primeiro loop fechado: ajuste de frequência ressonante
No reator de filtro LCL, o primeiro loop fechado controla a frequência ressonante do filtro ajustando com precisão os parâmetros do indutor L1 e do capacitor C. Esse processo envolve cálculos matemáticos complexos e práticas de engenharia.

É necessário determinar a faixa de frequência harmônica que o filtro precisa suprimir. Isso geralmente é determinado com base nas especificidades do sistema eletrônico de energia, como as características de saída de um conversor de frequência, fonte de alimentação UPS ou sistema de energia renovável.

Através da análise teórica de cálculo ou simulação, encontre a combinação de parâmetros de Indutor L1 e Capacitor C que podem atender a esse requisito. Isso envolve considerações em muitos aspectos, como as características da impedância e a resposta de frequência do filtro.

Durante o processo de fabricação real, o controle e o teste precisos do processo são usados ​​para garantir que os parâmetros do indutor L1 e do capacitor C atendam aos requisitos de projeto, alcançando assim a filtragem eficiente do filtro dentro de uma faixa de frequência específica.

O segundo loop fechado: monitoramento e ajuste em tempo real
O segundo monitores de loop fechado alterações na corrente de saída do filtro ou tensão em tempo real e ajusta rapidamente os parâmetros do filtro com base na saída do sinal pelo controlador de feedback para obter supressão efetiva de problemas de ressonância.

Este processo geralmente inclui as seguintes etapas:
Unidade de monitoramento: monitora alterações na corrente de saída do filtro ou tensão em tempo real. Isso pode ser alcançado por sensores ou circuitos de medição.
Processamento de sinal: Amplifique, filtre e processe digitalmente os sinais monitorados para análise e controle subsequentes.
Controlador de feedback: com base no sinal processado, calcule os valores dos parâmetros que precisam ser ajustados e emitir o sinal de controle. Os controladores de feedback geralmente usam algoritmos de controle avançado, como controle de PID, controle difuso ou controle de rede neural.
Ajuste do parâmetro: De acordo com o sinal de saída do controlador de feedback, ajuste os parâmetros do filtro, como a permeabilidade magnética do indutor L2, a capacidade do capacitor C etc. Isso pode ser alcançado por meio de um regulador, um reostato ou um controlador digital, por exemplo.
Avaliação do efeito: Avalie o efeito após o ajuste, monitorando as alterações na corrente de saída do filtro ou na tensão em tempo real. Se o problema de ressonância ainda existir, continue ajustando os parâmetros até que um efeito de filtragem satisfatório seja alcançado.

O reator de filtro LCL, com sua estrutura exclusiva de controle de circuito fechado duplo, demonstrou muitas vantagens em sistemas eletrônicos de energia:
Filtragem de alta eficiência: Ao ajustar com precisão os parâmetros do indutor e do capacitor, o reator de filtro LCL pode obter filtragem de alta eficiência dentro de uma faixa de frequência específica, reduzir o conteúdo harmônico e melhorar a qualidade da energia.
Suppressão de ressonância: A segunda função de monitoramento e ajuste em tempo real em tempo real permite que o reator de filtro LCL responda rapidamente às mudanças no sistema, suprimindo efetivamente os problemas de ressonância e proteger os equipamentos e sistemas eletrônicos de energia contra danos.
Alta estabilidade: a estrutura de controle de circuito fechado duplo permite que o reator do filtro LCL ajuste seus próprios parâmetros mais rapidamente quando enfrentar o sistema muda para se adaptar ao novo ambiente de energia, melhorando assim a estabilidade do filtro.
Velocidade de resposta rápida: através do mecanismo de feedback, o reator de filtro LCL pode responder rapidamente às alterações no sistema, obter ajuste rápido e melhorar a velocidade de resposta do sistema.
Aplicação ampla: o reator de filtro LCL é amplamente utilizado em conversores de frequência, fontes de alimentação UPS, sistemas de energia renovável e outros campos, tornando -se um equipamento importante para melhorar a qualidade da energia e garantir a operação estável do sistema.
Em aplicações práticas, os reatores de filtro LCL precisam ser personalizados e otimizados de acordo com as características de sistemas eletrônicos de energia específicos. Isso inclui a seleção de parâmetros de indutores e capacitores, formulação de estratégias de controle e otimização de estruturas de filtro. Por meio de design e otimização precisos, os reatores de filtro LCL podem ter um desempenho ideal em aplicações práticas e fornecer um forte suporte para a operação estável de sistemas eletrônicos de energia.